客户论文精选 | 18F-FAPI PET/CT 可视化肺动脉高压纤维化重塑：基于 MadicLab 高分辨率成像技术的研究
发布日期：2025-05-28 浏览次数：51
广州医科大学附属第一医院核医学科与呼吸科团队的研究成果《Targeting Fibroblast Activation Protein for Molecular Imaging of Fibrotic Remodeling in Pulmonary Arterial Hypertension（靶向成纤维细胞活化蛋白的分子成像评估肺动脉高压纤维化重塑）》在学术期刊《The Journal of Nuclear Medicine》（IF：9.1，核医学领域权威期刊）上发表。MadicLab PSA071 PET/CT扫描仪在研究中提供了活体大鼠的 18F-FAPI PET/CT 图像及定量分析结果。
研究背景与创新突破
肺动脉高压（PAH）是致死率极高的心血管疾病，以肺动脉重构和右心室纤维化为核心病理特征。传统组织活检因创伤性和取样局限性，难以实现早期纤维化动态监测。本研究首次利用18F 标记成纤维细胞活化蛋白抑制剂（FAPI）PET/CT 技术，结合MadicLab PSA071 高分辨率成像系统（空间分辨率＜0.5mm），实现了 PAH 中纤维化重塑的非侵入性可视化评估。
核心研究内容
动物模型验证：早期纤维化的时空关联
• 模型构建：采用野百合碱（MCT）诱导 PAH 大鼠模型，通过 MadicLab PET/CT 在注射后第 7、14、21 天动态追踪 18F-FAPI 摄取。
• 关键发现：
第 14 天心肌和肺组织的 18F-FAPI 摄取达峰值（SUVr 心肌 2.13±0.76），早于右心室收缩压升高（第 14 天显著升高）和胶原沉积加重（第 21 天达高峰）。
免疫荧光证实 FAPI 摄取与活化成纤维细胞标志物（波形蛋白）共定位，验证了成像信号的病理特异性。
图1：MCT大鼠肺动脉高压（PAH）进展及心肌和肺组织18F-FAPI摄取的时间进程。（A）动物实验示意图。（B）MCT诱导的PAH模型的系列连续18F-FAPI PET/CT图像（横断位和冠状位）。（C）右心室收缩压随PAH进展逐渐升高，从第14天起显示显著差异（采用Kruskal-Wallis检验）。（D）MCT大鼠不同时间点18F-FAPI摄取的变化（MCT组与对照组间采用双向方差分析）。对照组（Con）第7天和第14天：n=5；第21天：n=3（A-D）。*P<0.05，**P<0.01，ns=无显著差异。IP=腹腔注射；SUVR=标准化摄取值比率。
图2.：MCT大鼠右心室（RV）和肺外周肺动脉（PA）的纤维化模式。 （A）相应时间间隔内Masson三色染色的右心室和肺组织切片代表性图像（蓝色为胶原蛋白）。比例尺分别为20 μm和100 μm。 （B）纤维化的平面定量分析（Masson三色染色的蓝色区域占总组织表面积的百分比）显示，MCT大鼠右心室和肺外周肺动脉的纤维化程度逐渐增加。采用Kruskal-Wallis检验。对照组（Con）第7天和第14天：n=5；第21天：n=3（A和B）。*P<0.05，ns=无显著差异。
图3：MCT大鼠右心室（RV）和肺外周肺动脉（PA）的成纤维细胞活化蛋白（FAP）免疫荧光染色。 （A）相应时间间隔内右心室切片的FAP免疫荧光染色代表性图像（FAP，绿色；波形蛋白，红色；4',6-二脒基-2-苯基吲哚[DAPI]，蓝色）。比例尺为50 μm。 （B）相应时间间隔内肺组织切片的FAP免疫荧光染色代表性图像（FAP，绿色；α-平滑肌肌动蛋白[α-SMA]，红色；DAPI，蓝色）。比例尺为50 μm。 （C）右心室和肺外周肺动脉中的FAP表达在第14天达到峰值，第21天开始下降。对照组（Con）第7天和第14天：n=5；第21天：n=3。*P<0.05（Kruskal-Wallis检验）；ns=无显著差异。
2. 临床研究：纤维化负荷与病情的量化关联
• 入组队列：38 例 PAH 患者（平均年龄 34±11 岁，女性占 65.8%），97.4% 患者的右心和肺动脉检测到异常 18F-FAPI 摄取。
• 功能关联：
摄取强度（SUVmax）与肺动脉压力（mPAP 57.2±16.9 mmHg）、WHO 功能分级呈正相关，与右心室功能指标呈负相关。
5 例随访患者中，3 例接受 PAH 靶向治疗后摄取降低，且临床症状改善，提示成像技术对治疗响应的监测潜力。
图 4. 胸部 PET/CT 图像的视觉定性评估和半定量分析
（A）肺动脉高压（PAH）患者的视觉评估结果。右心室游离壁（RVFW）和近端肺动脉（PPA）的 18F-FAPI 摄取阳性率最高（37/38，97%）。除心脏右侧和肺动脉外，左心室（LV）、左心房（LA）和肝脏也观察到 18F-FAPI 摄取。
（B 和 C）PAH 患者心肌和肺动脉的最大标准化摄取值（SUVmax）及靶本比（TBR）显著高于对照组。组间差异采用 Mann-Whitney U 检验计算。
（D）PAH 患者的代表性 18F-FAPI PET/CT 图像：
设备应用亮点
MadicLab PSA071 PET/CT 系统在研究中发挥关键作用：
• 高分辨率成像：精准捕捉肺动脉壁（薄至 0.5 mm）和心肌的早期纤维化信号。
• 定量分析能力：通过 SUV 比值和靶本底比（TBR）量化纤维化负荷，为病理关联提供数据支撑。
研究意义与展望
该研究首次证实 18F-FAPI PET/CT 结合 MadicLab 高分辨率成像可无创评估 PAH 纤维化进程，为早期诊断和治疗监测提供新工具。尽管需更大样本验证预后价值，但其在避免活检创伤和动态追踪疗效方面的优势，有望推动 PAH 诊疗向精准化、非侵入化方向发展。
论文链接：DOI: 10.2967/jnumed.124.268376
设备支持：MadicLab PSA071 PET/CT 系统（山东麦德盈华科技有限公司）
广州医科大学附属第一医院核医学科与呼吸科团队的研究成果《Targeting Fibroblast Activation Protein for Molecular Imaging of Fibrotic Remodeling in Pulmonary Arterial Hypertension（靶向成纤维细胞活化蛋白的分子成像评估肺动脉高压纤维化重塑）》在学术期刊《The Journal of Nuclear Medicine》（IF：9.1，核医学领域权威期刊）上发表。MadicLab PSA071 PET/CT扫描仪在研究中提供了活体大鼠的 18F-FAPI PET/CT 图像及定量分析结果。
研究背景与创新突破
肺动脉高压（PAH）是致死率极高的心血管疾病，以肺动脉重构和右心室纤维化为核心病理特征。传统组织活检因创伤性和取样局限性，难以实现早期纤维化动态监测。本研究首次利用18F 标记成纤维细胞活化蛋白抑制剂（FAPI）PET/CT 技术，结合MadicLab PSA071 高分辨率成像系统（空间分辨率＜0.5mm），实现了 PAH 中纤维化重塑的非侵入性可视化评估。
核心研究内容
动物模型验证：早期纤维化的时空关联
• 模型构建：采用野百合碱（MCT）诱导 PAH 大鼠模型，通过 MadicLab PET/CT 在注射后第 7、14、21 天动态追踪 18F-FAPI 摄取。
• 关键发现：
第 14 天心肌和肺组织的 18F-FAPI 摄取达峰值（SUVr 心肌 2.13±0.76），早于右心室收缩压升高（第 14 天显著升高）和胶原沉积加重（第 21 天达高峰）。
免疫荧光证实 FAPI 摄取与活化成纤维细胞标志物（波形蛋白）共定位，验证了成像信号的病理特异性。
图1：MCT大鼠肺动脉高压（PAH）进展及心肌和肺组织18F-FAPI摄取的时间进程。（A）动物实验示意图。（B）MCT诱导的PAH模型的系列连续18F-FAPI PET/CT图像（横断位和冠状位）。（C）右心室收缩压随PAH进展逐渐升高，从第14天起显示显著差异（采用Kruskal-Wallis检验）。（D）MCT大鼠不同时间点18F-FAPI摄取的变化（MCT组与对照组间采用双向方差分析）。对照组（Con）第7天和第14天：n=5；第21天：n=3（A-D）。*P<0.05，**P<0.01，ns=无显著差异。IP=腹腔注射；SUVR=标准化摄取值比率。
图2.：MCT大鼠右心室（RV）和肺外周肺动脉（PA）的纤维化模式。 （A）相应时间间隔内Masson三色染色的右心室和肺组织切片代表性图像（蓝色为胶原蛋白）。比例尺分别为20 μm和100 μm。 （B）纤维化的平面定量分析（Masson三色染色的蓝色区域占总组织表面积的百分比）显示，MCT大鼠右心室和肺外周肺动脉的纤维化程度逐渐增加。采用Kruskal-Wallis检验。对照组（Con）第7天和第14天：n=5；第21天：n=3（A和B）。*P<0.05，ns=无显著差异。
图3：MCT大鼠右心室（RV）和肺外周肺动脉（PA）的成纤维细胞活化蛋白（FAP）免疫荧光染色。 （A）相应时间间隔内右心室切片的FAP免疫荧光染色代表性图像（FAP，绿色；波形蛋白，红色；4',6-二脒基-2-苯基吲哚[DAPI]，蓝色）。比例尺为50 μm。 （B）相应时间间隔内肺组织切片的FAP免疫荧光染色代表性图像（FAP，绿色；α-平滑肌肌动蛋白[α-SMA]，红色；DAPI，蓝色）。比例尺为50 μm。 （C）右心室和肺外周肺动脉中的FAP表达在第14天达到峰值，第21天开始下降。对照组（Con）第7天和第14天：n=5；第21天：n=3。*P<0.05（Kruskal-Wallis检验）；ns=无显著差异。
2. 临床研究：纤维化负荷与病情的量化关联
• 入组队列：38 例 PAH 患者（平均年龄 34±11 岁，女性占 65.8%），97.4% 患者的右心和肺动脉检测到异常 18F-FAPI 摄取。
• 功能关联：
摄取强度（SUVmax）与肺动脉压力（mPAP 57.2±16.9 mmHg）、WHO 功能分级呈正相关，与右心室功能指标呈负相关。
5 例随访患者中，3 例接受 PAH 靶向治疗后摄取降低，且临床症状改善，提示成像技术对治疗响应的监测潜力。
图 4. 胸部 PET/CT 图像的视觉定性评估和半定量分析
（A）肺动脉高压（PAH）患者的视觉评估结果。右心室游离壁（RVFW）和近端肺动脉（PPA）的 18F-FAPI 摄取阳性率最高（37/38，97%）。除心脏右侧和肺动脉外，左心室（LV）、左心房（LA）和肝脏也观察到 18F-FAPI 摄取。
（B 和 C）PAH 患者心肌和肺动脉的最大标准化摄取值（SUVmax）及靶本比（TBR）显著高于对照组。组间差异采用 Mann-Whitney U 检验计算。
（D）PAH 患者的代表性 18F-FAPI PET/CT 图像：
设备应用亮点
MadicLab PSA071 PET/CT 系统在研究中发挥关键作用：
• 高分辨率成像：精准捕捉肺动脉壁（薄至 0.5 mm）和心肌的早期纤维化信号。
• 定量分析能力：通过 SUV 比值和靶本底比（TBR）量化纤维化负荷，为病理关联提供数据支撑。
研究意义与展望
该研究首次证实 18F-FAPI PET/CT 结合 MadicLab 高分辨率成像可无创评估 PAH 纤维化进程，为早期诊断和治疗监测提供新工具。尽管需更大样本验证预后价值，但其在避免活检创伤和动态追踪疗效方面的优势，有望推动 PAH 诊疗向精准化、非侵入化方向发展。
论文链接：DOI: 10.2967/jnumed.124.268376
设备支持：MadicLab PSA071 PET/CT 系统（山东麦德盈华科技有限公司）
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